納飛光電工業(yè)級(jí)皮秒激光器在切割硅片的應(yīng)用
皮秒激光器,屬于超短脈沖激光器的一種,指輸出激光的脈沖寬度在皮秒量級(jí)的激光器,加工材料廣泛,適合用于金屬以及藍(lán)寶石、陶瓷、玻璃、硅片等硬脆材料,還有碳纖維、膜類、高分子復(fù)合材料等。
在皮秒激光器的品類中,脈寬在10ps左右的皮秒激光器所帶來的冷加工特性,在工業(yè)精細(xì)微加工領(lǐng)域具有重要意義?;诖耍{飛光電研發(fā)設(shè)計(jì)了工業(yè)級(jí)皮秒激光器,波長1064nm,功率超過30W,脈寬窄,小于10ps,并帶有burst模式,具有峰值功率高、重復(fù)頻率可調(diào)等特點(diǎn),同時(shí)還具有非常高的穩(wěn)定性,可用于完成高精度、高質(zhì)量硅太陽電池板切割、微打孔,可謂加工利器。

10ps的冷加工特性的意義。硅太陽電池板主要材料是單晶硅或多晶硅硅片,硬度大、有脆性,傳統(tǒng)切割首先使用線鋸將硅錠切割成方形,然后將其切割成非常薄的硅片,這是光伏電池的基板。由于硅片是晶體硅光伏電池技術(shù)中最昂貴的部分,因此降低硅片制造成本至關(guān)重要。由于10ps的脈沖時(shí)間非常短,遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時(shí)間,能量沒有完成積累脈沖已經(jīng)結(jié)束,也就不存在熱量擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的激光“冷”加工,超高的峰值功率在切割硅片時(shí)能最大限度保障切割質(zhì)量,提高良品率,從而促進(jìn)增收增產(chǎn),提高競爭力。

工業(yè)級(jí)皮秒激光器優(yōu)異的光束質(zhì)量(M2<1.3),該特性的優(yōu)勢在于能夠?qū)⒐馐劢沟匠?xì)微空間區(qū)域,焦點(diǎn)位置精準(zhǔn),在極高峰值功率的作用下,切割線寬窄,材料損失小。此外,激光器的穩(wěn)定性也是提升產(chǎn)能關(guān)鍵因素之一。經(jīng)嚴(yán)苛測試,工業(yè)級(jí)皮秒激光器功率穩(wěn)定性<1%RMS,脈沖穩(wěn)定性(PPS)<1%,為達(dá)成7*24小時(shí)工作環(huán)境提供了基礎(chǔ)。
